[發明專利]一種含鎳銅磷廢液制備磷酸、石膏、硫酸鈉、硫酸鎳和金屬銅的方法

在審

• 申請號: 201710507198.6
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107188142A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 釗現花;萬園園;方穩;周歡歡;胡單
• 申請（專利權）人: 盛隆資源再生（無錫）有限公司
• 主分類號: C01B25/222
• 分類號: C01B25/222;C01F11/46;C01D5/00;C01G53/10;C25C1/12;C25C7/02
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙)32228
• 代理人: 姬穎敏,聶啟新

技術領域

本發明涉及廢液資源化技術領域，尤其是涉及一種從含鎳銅磷廢液中回收磷酸、石膏、硫酸鈉、硫酸鎳和金屬銅多種產品的方法。

背景技術

鍍金屬導電纖維由于導電性能好、密度低、成本低、易于與樹脂結合，是一種良好的導電填料，被廣泛應用于電磁屏蔽或者吸波材料。玻纖/Ni-Cu-P具有良好的導電性、抗氧化性、熱穩定性和高的電磁屏蔽性能及優良的環境穩定性，比單金屬鍍層的導電纖維具有更為優異的綜合性能。由于玻纖/Ni-Cu-P中鎳銅的沉積是以次磷酸鈉為還原劑的，隨反應的進行，溶液中含有大量的硫酸根和次/亞磷酸根使溶液變粘，影響金屬的沉積，需要更換新的溶液而會產生大量的廢液。

目前，單重金屬化學鍍廢液的回收產品較多，回收金屬的方法主要是中和沉淀法和電解法，回收次/亞磷酸根的方法主要是氧化法，CN201610750714.3和CN201610747436.6都提到了通過中和法回收廢液中的金屬和氧化法回收廢液中的磷產品。含多種金屬的廢液通過中和沉淀法得不到純的產品，并且氧化法回收磷產品，由于廢液中可能會有很多有機物存在，所需氧化劑的量較多，條件復雜，不容易控制反應進程。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本申請提供了一種含鎳銅磷廢液制備磷酸、石膏、硫酸鈉、硫酸鎳和金屬銅的方法。本發明通過將廢液優化處理，可以將廢液中的有用物質全部提取出來，可以得到多種產品，實現了經濟收益和環境效益的良好結合。

本發明的技術方案如下：

一種含鎳銅磷廢液制備磷酸、石膏、硫酸鈉、硫酸鎳和金屬銅的方法，包括以下步驟：

(1)用堿調整含鎳銅磷廢液的pH，充分攪拌，過濾得沉淀A和溶液C；

(2)用酸溶解沉淀A，攪拌，得到溶液A；

(3)將溶液A加入電解槽，電解后得到溶液B和金屬銅；

(4)將溶液B濃縮，過濾得硫酸鎳，母液返回溶液A繼續使用；

(5)在溶液C中加入酸調整pH，電解，得到溶液D；

(6)在溶液D中加入石灰，加熱攪拌后，過濾，得到沉淀B和溶液E；

(7)在沉淀B中加入酸，加熱攪拌1～2h，過濾得到磷酸和石膏；

(8)將溶液E濃縮，過濾，得到硫酸鈉。

步驟(1)中所述的堿為片堿或者液堿，調節溶液pH為8～10，攪拌時間為1～2h。

步驟(2)中所述的溶解沉淀A的酸為濃度20％～30wt％的硫酸，控制溶液的pH為1～3。

步驟(3)中所述的電解時間為10～12h，陰極電極材料采用不銹鋼板，陽極為鍍二氧化銥鈦合金網狀板，反應電流恒定為0.6A。

步驟(5)中所述的酸為濃硫酸，調整pH為1～3，電解時間為12～24h，陰極電極材料采用不銹鋼板，陽極為鍍二氧化銥鈦合金網狀板，反應電流恒定0.8A。

步驟(6)中所述的石灰的用量按照鈣和溶液D中磷的質量比1.9～2.2:1投入，加熱方式為水浴加熱，溫度為50～70℃，攪拌時間3～5h。

步驟(7)中所述的酸為1～3mol/L的硫酸，沉淀B和硫酸的質量比為2:1～3，加熱方式為水浴加熱，溫度60～80℃。

本發明有益的技術效果在于：

本發明將廢液先通過調節溶液的pH，將廢液中成分分為兩部分，一部分是含磷廢液，一部分是含金屬的沉淀。

回收磷的過程中先采用電解法將次/亞磷酸根轉化成磷酸根，再使用沉淀法將鈣鹽和磷酸根結合生成磷酸鈣，磷酸鈣通過強酸制弱酸的方法合成磷酸，同時可以得到副產品石膏和硫酸鈉。電解法將次/亞磷轉化為正磷過程中，不需要使用氧化劑，原料成本減少，反應條件簡單，操作簡單，反應容易控制，并且經過處理可以得到多種化工產品。

回收金屬的過程中先采用電解法可以得到金屬銅，再使用中和沉淀法將鎳的化合物提取出來，通過酸化，結晶得到硫酸鎳產品。通過電解方法，可以得到高純度的金屬銅，制備的硫酸鎳的純度也較高，在整個生產過程中，使用原料簡單，反應條件簡單，沒有污染廢棄物產生，通過將廢液簡單處理，可以將廢液中的有用物質全部提取出來，得到多種產品，實現了經濟收益和環境效益的良好結合。

本工藝在回收金屬的過程中將中和沉淀法和電解法相結合，分別得到含銅和含鎳的產品；采用電解法和沉淀法回收次/亞磷酸根，條件簡單，操作方便，容易實現，同時得到磷酸、石膏和硫酸鈉產品。條件簡單，操作方便，容易實現，分別得到磷酸、石膏、硫酸鈉產品。

附圖說明